ゾル-ゲル法により作製した金属超微粒子/酸化物複合体透明薄膜の非線形光学特性

溶胶-凝胶法制备超细金属颗粒/氧化物复合透明薄膜的非线性光学性能

基本信息

批准号：
05750748
负责人：
幸塚広光
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750748/
关键词：
ゾル-ゲル法金属微粒子複合体薄膜表面プラズマ共鳴光吸収

项目摘要

1.まず、塩化金酸とアルコキシシランを出発物質とするゾル-ゲル法によって合成される金微粒子分散シリカコーティング膜の微細構造に及ぼす合成条件の影響を検討した。テトラエトキシシラン-水-エタノール-塩酸-塩化金酸四水和物からなる溶液を、シランの加水分解・重合反応によりゾルとし、これをコーティング液としてディップコーティングにより作製したゲルコーティング膜を500℃で10分間熱処理することによって、金微粒子分散シリカコーティング膜を得た。出発溶液中の水の濃度を高くする、あるいはゾルのエージング時間を長くすると、膜中に生成する金粒子は大きくなるとともに球形から長球に変化した。この微細構造変化によって、金粒子の表面プラズマ共鳴に基づくコーティング膜の光吸収ピークは長波長側にシフトした。また、出発溶液中のテトラエトキシシランの一部をメチルトリエトキシシランで置き換えると、金粒子の生成がより低い温度でおこること、コーティング膜中に生成する金粒子が小さくなるとともに球形化することを見出した。2.つぎに、種々の貴金属を含有するチタニアコーティング膜を作製した。チタニア源としてチタンイソプロポキシドを用い、貴金属源として貴金属の塩化物を用いて、1.とほぼ同様の方法によってコーティング膜を作製した。粒径約20nmの金粒子を含有するシリカコーティング膜とチタニアコーティング膜の光吸収スペクトルを比較したところ、シリカコーティング膜では約530nm、チタニアコーティン膜では約650nmに吸収ピークが存在し、マトリックスの高誘電率化によって光吸収が長波長側へシフトすることが確認できた。白金またはパラジウムを含有するチタニアコーティング膜を作製するためには、700℃ないし1000℃以上の温度で熱処理するか、または還元雰囲気中での熱処理することが必要であった。これらのコーティング膜は可視域の広い波長範囲で光吸収を示した。

1。首先，我们研究了合成条件对使用氯龙酸和烷氧基硅烷作为起始材料合成的金颗粒中的二氧化硅涂层膜的细胞结构的影响。通过水解和硅烷的聚合化将由四氧基硅烷 - 乙醇 - 乙醇 - 氯酸核酸四氢酸酸酸四氢酸酸化制成溶胶，以及用这种涂层的凝胶涂层制备的凝胶涂层，在500°C上使用该涂层进行500°C的热处理，以在500°C中进行热处理，以散发粉的胶片，以分散粉的粉丝涂层。通过增加起始溶液中水的浓度或增加溶胶的衰老时间，膜中产生的金颗粒变得更大，并且从球形变为长球体。由于微观结构的这种变化，基于金颗粒的表面等离子体共振的涂层膜的光吸收峰移到了较长的波长侧。还发现，用甲基三乙氧基硅烷在起始溶液中代替一部分四乙氧基硅烷会导致金颗粒在较低的温度下发生，并且在涂层膜中产生的金颗粒变得较小且球形。 2。接下来，准备了包含各种贵金属的钛涂层。通过使用类似于1的方法，通过使用二钛作为二氧化钛作为珍贵金属的来源来制备涂料膜，并用贵金属作为贵金属来源。钛涂层膜的650 nm，由于基质的介电常数增加，光吸收率向更长的波长侧移动。为了制备含有铂或钯的二氧化钛涂层膜，必须在700°C的温度下加热处理，至1000°C或更高，或在还原气氛中进行热处理。这些涂层在可见范围的广泛波长范围内表现出光吸收。